ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

Пароперегрівачі призначаються для перегріву насиченої пари, що надходить з випарної системи котла, а в установках високого тиску вони застосовуються також для додаткового вторинного перегріву пари, частково відпрацьованого в циліндрі високого тиску турбіни. Пароперегрівач є одним з основних тепловикористовуючих елементів котла і працює в найбільш важких умовах. З підвищенням параметрів пари роль і значення пароперегрівача зростають.

Метал поверхонь нагріву пароперегрівача має найбільшу в порівнянні з іншими тепловикористовуючими поверхнями нагріву температуру, що обумовлюється високими температурами пари і великими питомими тепловими навантаженнями поверхонь нагріву.

1. Актуальність теми

Пароперегрівач в енергетичних котельних агрегатах стає особливо важливою поверхнею нагріву. Це обумовлено тим, що з підвищенням тиску і температури пари відносна частка тепла, що витрачається на перегрів, помітно зростає, оскільки при підвищенні температури перегрітої пари його ентальпія збільшується, а з підвищенням тиску насиченої пари вона зменшується.

Магістерська робота присвячена актуальній науковій задачі підвищення енергоефективності пароперегрівача двобарабанного парового котла типу ДКВР (двохбарабанний котел вертикально-водотрубний реконструйований), спрямованої на збільшення терміну експлуатації пароперегрівача при досягненні високих параметрів перегрітої пари. Робота в даному напрямку призведе до зниження експлуатаційних витрат на обслуговування котлів даного типу, отже до зниження собівартості одиниці продукції.

2. Мета і задачі дослідження

Метою дослідження є підвищення енергоефективності пароперегрівача двобарабанного парового котла типу ДКВР (двохбарабанний котел вертикально-водотрубний реконструйований), спрямованої на збільшення терміну експлуатації пароперегрівача при досягненні високих параметрів перегрітої пари.

Основні задачі дослідження:

  1. Аналіз схем включення пароперегрівача по ходу потоку продуктів згоряння.
  2. Знаходження оптимальної схеми руху теплоносіїв.
  3. Аналіз результатів досліджень, зіставлення теоретичних значень параметрів пари та отриманих результатів досліджень.

Об'єкт дослідження: пароперегрівач парового котла типу ДКВР.

Предмет дослідження: вплив зміни схеми руху теплоносіїв на якість перегрітої пари і на термін експлуатації металу пароперегрівача котла.

3. Дослідження переваг і недоліків схем руху теплоносіїв

Для надійної роботи пароперегрівача необхідно забезпечити достатню швидкість потоку пари і його рівномірну температуру по паралельно включеним змійовикам і застосувати найбільш раціональну схему включення пароперегрівача по ходу потоку продуктів згоряння. Залежно від напрямку руху потоків пари і продуктів згоряння розрізняють пароперегрівачі прямоточні,протиточні і зі змішаним напрямом потоків.

3.1 Прямоточна схема

У випадку прямоточної схеми пароперегрівача в котлі найбільш висока температура димових газів відповідає найбільш низькій температурі перегрітої пари. В принципі це має забезпечувати низькі температури металу пароперегрівача, проте за наявності крапель котлової води, що надходять з насиченою парою з сепараційних пристроїв барабана, солі, що містяться в даних краплях, будуть осідати на перших рядах змійовиків, приводячи до різкого підвищення температури металу. Крім того, за такої схеми руху теплоносіїв температурний напір мінімальний, що вимагає збільшення необхідної поверхні нагрівання пароперегрівача[1].

Рисунок 1 – Прямоточна схема включення пароперегрівача в газовий потік

3.2 Протиточна схема

При противоточной схемі руху в опалювальному котлі змійовики, обігріваються продуктами горіння з найбільш високою температурою, зустрічають вже перегрітий пар і охолоджуються при цьому недостатньо. У результаті, незважаючи на те, що метал змійовиків пароперегрівача працює в найбільш важких температурних умовах, температурний напір у цій схемі максимальний, а необхідна поверхня теплообміну мінімальна, що дозволяє робити пароперегрівачі з такою схемою руху вельми компактними[1].

Рисунок 2 – Протитечійна схема включення пароперегрівача в газовий потік

3.3 Змішана схема

Оптимальною за умовами надійності роботи є змішана схема включення пароперегрівача, при якій перша по ходу пара частина пароперегрівача виконується противоточной, а завершення перегріву пари відбувається у другій його частині при прямоточному русі теплоносіїв. При цьому в частині змійовиків, розташованих в області найбільшого теплового навантаження пароперегрівача (на початку газоходу), буде помірна температура пари, а завершення процесу його перегріву відбувається при меншому тепловому навантаженні. Співвідношення противоточної і прямоточної частин пароперегрівача вибирається з умови однакових температур металу на початку і в кінці змійовика його прямоточної частини[2].

Рисунок 3 – Змішана схема включення пароперегрівача в газовий потік

Змішана схема працює наступним чином: насичена пара надходить в другий щабель пароперегрівача котла, який працює за противоточною схемою, а потім, виходячи з другого щабля пароперегрівача поступає в перший, який працює за прямоточної схемою.

Висновки

Застосування змішаної схеми включення пароперегрівача в газовий потік значно підвищило термін роботи металу пароперегрівача, дана схема є надійною, перспективною, "золотою серединою" між "радикальними" противоточной і прямоточної схемами.

Магістерська робота присвячена актуальній науковій задачі підвищення енергоефективності пароперегрівача двобарабанного парового котла типу ДКВР (двохбарабанний котел вертикально-водотрубний реконструйований), спрямованої на збільшення терміну експлуатації пароперегрівача при досягненні високих параметрів перегрітої пари. У рамках проведених досліджень виконано:

  1. Тепловий розрахунок пароперегрівача.
  2. Розрахунок на міцність елемента котла.
  3. Конструктивний розрахунок пароперегрівача.
  4. Оформлення патенту на корисну модель.

Подальші дослідження направлені на наступні аспекти:

  1. Інтенсифікація теплообміну в пароперегревателе шляхом введення оребрення.
  2. Дослідження ефективності роботи пароперегрівача при сверхномінальних параметрах пари.

При написанні даного реферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: грудень 2013 року. Повний текст роботи та матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його керівника після вказаної дати.

Перелік посилань

  1. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. М.:Энергоатомиздат, 1988. - 528 с.
  2. Зах Р.Г. Котельные установки. М.: Энергия, 1968. - 352 с.
  3. Частухин В.И. Тепловой расчёт промышленных парогенераторов. – Киев: Высшая школа, 1980. – 184 с.
  4. Роддатис К.Ф., Бузников Е.Ф. Производственные и отопительные котельные. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 248 с.
  5. Бузников Е.Ф., Крылов А.К., Лесниковский Л.А. Комбинированная выработка пара и горячей воды. М.: Энергоатомиздат, 1981. - 208 с.
  6. Бузников Е.Ф. Циклонные сепараторы в паровых котлах. М.: Энергия, 1969. 248 с.
  7. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. М.: Энергия, 1980. – 424 с.